Мука, ее хранение и применение, Пшеничная мука, химический состав и свойства - Образование и замес теста из пшеничной муки

Пшеничная мука, химический состав и свойства

При выработке мучных кондитерских изделий в основном используется пшеничная мука высшего и I сорта и в небольших количествах соевая мука.

Химический состав муки может в значительной степени изменяться в зависимости от вида и сорта пшеницы и от выхода муки (табл. У-1)

Таблица У-1. Химический состав пшеничной муки, %

Углеводороды

Сорт муки

Вода

Белки

Жиры

Общие

Моно и дисахариды

Крахмал

Клетчатка

Зола

Высший

14,0

10,3

0,9

74,2

1,8

67,7

0,1

0,5

I

14,0

10,6

1,3

73,2

1,7

67,1

0,2

0,7

II

14,0

11,7

1,8

70,8

1,8

62,8

0,6

1,1

Как видно из табл. У-1, чем больше выход муки данного сорта, тем выше содержание в ней белка, жиров, клетчатки, золы и тем относительно ниже содержание углеводов.

Белковые вещества определяют в значительной степени не только пищевую ценность изделий, но и технологические свойства пшеничной муки. Содержание белковых веществ может колебаться в широких пределах -7,0-26,0 %. В состав белковых веществ входят в основном белки - протеины и соединения белков с другими веществами - протеиды. К ним относятся нуклеинопротеиды, липопротеиды и гликопротеиды.

Белки пшеничной муки состоят из альбумина, глобулина, глиадина и глютенина. Из общего количества белка на долю альбумина падает 5,7-11,5 %; глобулина 5,7-10,8 %. Большая часть белка представлена глиади-ном (40-50%) и глютенином (34-42 %).

Как установлено многочисленными исследованиями, альбумин, глобулин и глютенин не являются однородными индивидуальными белками, а представляют собой многокомпонентные фракции белкового вещества, искусственно выделяемого растворением в соответствующих растворителях. Они отличаются значительной молекулярной массой. Так, например, глиадиновая фракция имеет молекулярную массу в пределах 18000-100000. Средняя молекулярная масса глютенина достигает 2-3 млн.

В состав белков входит около 20 различных аминокислот, соединенных между собой пептидной связью (СО-МН-). Полипептидная цепочка имеет на одном конце свободную аминную группу МН,, а на другом - свободную карбоксильную группу СООН. Такая полипептидная цепочка остатков аминокислот носит название первичной структуры белковой молекулы.

В состав белковой молекулы входит аминокислота цистеин (а-амино-(3-тиопропионовая кислота), имеющая формулу: Н5-СН2-МН2-СООН. Обычно в полипептидной цепи она занимает каждый раз очередное 50-е место после других аминокислот, выполняя в молекуле белка особую роль. Два атома Б цистеина соседних полипептидных цепочек образуют дисуль-фидные (-Б-Б-) связи, соединяющие отдельные цепочки в комплексы, а два атома серы одной и той же полипептидной цепочки стягивают ее.

Соединения полипептидных цепочек дисульфидными поперечными связями усиливаются многочисленными водородными связями между гидрофильными группами белковой молекулы (ОН, СООН, N11 и др.), благодаря которым цепочки закручиваются в виде серпантиновой спирали. Спиралевидная структура называется вторичной структурой белковой молекулы.

Под действием поперечных, продольных водородных и других связей спиралевидные белковые комплексы соединяются в глобулу, образуя третичную структуру белковой молекулы. Поэтому белки муки называются еще глобулярными белками.

Кроме сульфидных групп в белковой молекуле имеются сульфгидрильные группы (-БН), окисление которых тем или иным способом и образование (-Б-Б-) связей способствуют упрочнению структуры белка.

Белковые вещества муки в присутствии воды способны набухать. При этом нерастворимые в воде глиадиновая и глютениновая фракции при замесе образуют связную, упругую, пластичную массу, называемую клейковиной.

Отмытая из теста и отжатая "сырая" клейковина содержит значительное количество воды (150-200 % к массе сухих веществ). Между влагоем-костью клейковины и ее физическими свойствами существует определенная зависимость. Чем больше влагоемкость клейковины, тем меньше ее упругость и тем больше растяжимость и расплываемость.

По растяжимости и упругости клейковину подразделяют на несколько качественных групп: слабая, средняя и сильная клейковина.

Слабая по качеству клейковина после отмывания отличается большой растяжимостью, быстро расплывается.

Средняя клейковина после отмывания достаточно упруга, имеет плотную консистенцию, меньшую растяжимость и расплываемость. Сильная клейковина после отмывания отличается большой упругостью и незначительной растяжимостью и расплываемостью.

Углеводы пшеничной муки в основном состоят из крахмала, содержание которого колеблется (в зависимости от вида муки) от 62 до 68 %. Крахмальные зерна имеют крупность 2-5 нм. Они нерастворимы в холодной воде, при температуре 50°С быстро набухают, а при 62,5°С начинается клейсте-ризация крахмала. В зависимости от физического состояния, набухаемость крахмальных зерен различна. Целые зерна связывают до 44 % воды, а поврежденные (при помоле зерна) могут поглощать до 200% воды на сухое вещество.

Крахмал состоит из амилозы и амилопектина. Эти вещества сильно различаются по химическому составу и физическим свойствам. Амилоза представляет собой линейный полимер, остатки глюкозы которого связаны между собой а-1,4 глюкозидными связями в неразветвленную цепочку. Молекулярная масса амилозы изменяется от 3-105 до 1-106. Молекула амилопектина также состоит из остатков глюкозы, но в отличие от амилозы она сильно разветвлена. Молекулярная масса амилопектина достигает сотен миллионов. Они отличаются и по растворимости: амилоза легко растворяется в теплой воде, в то время как амилопектин растворяется в воде лишь при нагревании под давлением. В крахмале содержится около 25 % амилозы и 75 % амилопектина.

При кипячении с кислотами или под действием амилолитических ферментов, содержащихся в муке, крахмал гидролизуется с образованием глюкозы, мальтозы и декстринов.

К углеводам пшеничной муки относятся также сахара, пентозаны и клетчатка.. Общее содержание Сахаров достигает 1,8 %. К ним относятся глюкоза, фруктоза, мальтоза, сахароза, раффиноза, метабиоза, глюкофруктозан.

К пентозанам относятся Б-ксилоза, Ь-арабиноза, Б-галактоза. Общее содержание пентозанов зависит от выхода муки и может колебаться от 2,3 до 4,0 %.

Клетчатка представляет собой углевод, состоящий из соединенных между собой остатков глюкозы (С5Н|0О5)л. Клетчатка содержится главным образом в оболочках зерна и в стенках клеток алейронового слоя.

Липиды пшеничной муки состоят из жира, содержание которого колеблется от 0,9 % до 2,0 %, и жироподобных веществ. К последним относятся фосфатиды, каротиноиды, стеролы и воски. Различают свободные и связанные липиды; последние представляют собой соединения с белками (липопротеиды) и углеводами (гликолипиды).

Жиры муки состоят из три-, ди - и моноглицеридов и свободных жирных кислот, среди которых преобладают ненасыщенные. Около 60% всех жирных кислот составляет линоленовая кислота. Таким образом, жиро-кислотный состав муки является весьма неустойчивым. Триглицериды легко гидролизуются на глицерин и свободные жирные кислоты под действием кислорода воздуха и ферментов липазы и липоксигеназы.

Окисление непредельных жирных кислот приводит к образованию перекисей и гидроперекисей, которые сами являются активными окислителями. Они легко окисляют жирные кислоты, в результате чего мука при хранении прогоркает. Перекиси и гидроперекиси могут также окислять красящие вещества муки - каротиноиды, вследствие чего мука при хранении светлеет.

Важную роль в процессах хранения и переработки пшеничной муки играют ферменты. Основными из них являются протеолитические (протеи-назы) и амилолитические (амилазы) ферменты. Протеиназы способны гидролитически расщеплять белки по их пептидным связям, в результате чего образуются пептоны, полипептиды и свободные аминокислоты. Оптимальными условиями действия протеиназы пшеничной муки являются температура 45°С и рН среды 4,0-5,5.

Гидролитическая активность протеолитических ферментов муки, полученной из нормального по качеству зерна, невелика. Однако в пшеничной муке, полученной из проросшего или пораженного клопом-черепашкой зерна, активность протеиназ резко возрастает. Клейковина из такой муки и тесто сильно разжижаются, понижается ее упругость, увеличивается текучесть.

Характерной особенностью протеолитических ферментов является то, что они активизируются сульфгидрильными соединениями, например глю-татионом и цистеином, которые в составе молекулы имеют группы - БН. В каталитическом центре неактивной протеиназы содержатся лишь - Б-Б-связи. Чтобы привести ферменты в активное состояние, необходимо восстановить дисульфидные группы до сульфгидрильных БН-групп. Роль такого восстановителя и выполняют глюкатион или цистеин.

Наоборот, в присутствии соединений окислительного действия (КВг03, КЮ3, Н202, кислорода воздуха и др.) происходит инактивация протеолитических ферментов, а также активаторов протеолиза.

Из амилолитических ферментов в муке из нормального зерна пшеницы содержится только |3-амилаза. В пшеничной муке из проросшего зерна кроме Р-амилазы содержится и а-амилаза. Оба фермента расщепляют клей-стеризованный крахмал на декстрины. Причем общепризнано, что р-амилаза, расщепляя 1,4- глюкозидные связи в полисахаридах, образует главным образом незначительное количество высокомолекулярных декстринов, в то время как а-амилаза образует в основном декстрины и незначительное количество мальтозы.

Гидролизующее действие а-и р-амилазы зависит от многих факторов: температуры, рН среды, концентрации субстрата, состояния крахмальных зерен и др. Активность а-амилазы наиболее проявляется при температуре 60-70°С и рН 5-6, а Р-амилазы - при температуре 45-55°С и рН 4-5.

В пшеничной муке также содержатся окислительные ферменты: ката-лаза, пероксидаза, полифенолоксидаза, липаза и липоксигеназа.

Минеральные вещества пшеничной муки представлены в виде основных элементов: кальция, калия, фосфора, серы, магния и др. Зольность пшеничной муки является важным показателем ее качества. В зависимости от выхода муки она может изменяться от 0,5 до 1,1 %. При изготовлении некоторых видов печенья и пряников из пшеничной муки I и II сорта допускается заменить 5 % пшеничной муки таким же количеством соевой муки. Соевая мука содержит большое количество жира (19-21 %) и полноценных белков (38-41 %). Однако непременным условием для возможного использования соевой муки является отсутствие в ней добавочного привкуса и специфического запаха, что достигается различными способами ее дезодорации.

Сортность и цвет муки, количество и качество клейковины, а также крупнота помола муки оказывает влияние на качество изделий. Особая требовательность предъявляется к качеству клейковины, так как от свойств последней зависят влагоемкость теста и его структурно-механические свойства.

Для производства подавляющего большинства мучных кондитерских изделий используется мука со слабой и средней по качеству клейковиной. Мука с сильной клейковиной применяется при выработке отдельных пирожных. Содержание сырой клейковины должно быть в пределах 27-32 %. Только галеты вырабатываются из муки, содержащей 32-42 % сырой клейковины среднего качества.

Крупнота помола муки заметно влияет на качество сахарных сортов печенья. Изделия из муки крупного помола отличаются большей хрупкостью, пористостью и подъемом. Такого положительного влияния крупноты помола муки не наблюдается при выработке затяжных сортов печенья, а при изготовлении пряников мука крупного помола вызывает отрицательное действие на подъем и пористость изделий.

По остальным показателям (запах, вид, наличие хруста, влажность, зольность, примеси муки из других злаков и проросшего зерна, а также зараженность амбарными вредителями) пшеничная мука должна удовлетворять требованиям действующего стандарта на данный сорт муки.

Похожие статьи




Мука, ее хранение и применение, Пшеничная мука, химический состав и свойства - Образование и замес теста из пшеничной муки

Предыдущая | Следующая